Бетайн нь ургамал, амьтанд өргөн тархсан байгалийн гаралтай нэгдэл юм. Тэжээлийн нэмэлт болгон усгүй эсвэл гидрохлорид хэлбэрээр өгдөг. Үүнийг янз бүрийн зорилгоор малын тэжээлд нэмж болно.
Юуны өмнө эдгээр зорилго нь голчлон элгэнд тохиолддог бетайны маш үр дүнтэй метил донорын чадвартай холбоотой байж болох юм. Тогтворгүй метилийн бүлгүүдийн шилжилтийн улмаас метионин, карнитин, креатин зэрэг янз бүрийн нэгдлүүдийн нийлэгжилтийг дэмждэг. Ийм байдлаар бетайн нь уураг, липид, энергийн солилцоонд нөлөөлж, улмаар гулууз махны найрлагыг ашигтайгаар өөрчилдөг.
Хоёрдугаарт, тэжээлд бетаин нэмэх зорилго нь хамгаалалтын органик нэвтрэлтийн үүрэгтэй холбоотой байж болох юм. Энэ үүргээрээ бетаин нь биеийн бүх эсүүдэд усны тэнцвэр, эсийн идэвхжилийг хадгалахад тусалдаг, ялангуяа стрессийн үед. Үүний сайн мэддэг жишээ бол бетаин нь дулааны стрессийн үед амьтдад эерэг нөлөө үзүүлдэг явдал юм.
Гахайд бетайны нэмэлт тэжээлийн янз бүрийн ашигтай нөлөөг тайлбарласан болно. Энэ нийтлэлд хөхнөөс гарсан гахайнуудын гэдэсний эрүүл мэндэд бетайны тэжээлийн нэмэлт болох үүргийг авч үзэх болно.
Гахайн цутгалан гэдэс буюу хоол боловсруулах замын нийт хэсэгт бетайны шим тэжээлийн шингэцэд үзүүлэх нөлөөг хэд хэдэн судалгаагаар мэдээлсэн. Эслэгийн (түүхий эслэг эсвэл төвийг сахисан ба хүчиллэг угаалгын нунтаг эслэг) цутгалан гэдэс шингэц нэмэгдсэнийг давтан ажигласнаар бетайн нь нарийн гэдсэнд аль хэдийн байгаа бактерийн исэлтийг өдөөдөг болохыг харуулж байна, учир нь гэдэсний эсүүд нь эслэг задалдаг фермент үүсгэдэггүй. Ургамлын эслэгийн хэсэг нь энэхүү бичил биетний эслэгийн задралын үед ялгарч болох шим тэжээл агуулдаг.
Тиймээс хуурай бодис болон түүхий үнсний шингэц сайжирсан нь ажиглагдсан. Хоол боловсруулах замын нийт түвшинд гахайн дэгдээхэйнд 800 мг бетаин/кг хоолны дэглэмээр баяжуулсан нь түүхий уураг (+6.4%) болон хуурай бодисын (+4.2%) шингэц сайжирсан гэж мэдээлсэн. Үүнээс гадна, өөр нэг судалгаагаар 1250 мг/кг бетаинаар баяжуулсан нь түүхий уураг (+3.7%) болон эфирийн ханд (+6.7%)-ийн нийт шингэц сайжирсан болохыг харуулсан.
Шим тэжээлийн шингэц нэмэгдэж байгаагийн нэг шалтгаан нь бетайны ферментийн үйлдвэрлэлд үзүүлэх нөлөө юм. Хөхнөөс гарсан гахайнуудад бетайн нэмэх талаар саяхан хийсэн in vivo судалгаагаар химус дахь хоол боловсруулах ферментийн (амилаза, мальтаза, липаза, трипсин ба химотрипсин) идэвхийг үнэлсэн (Зураг 1). Мальтазаас бусад бүх ферментүүд идэвхжил нэмэгдсэн бөгөөд бетайны нөлөө нь 1250 мг/кг-аас 2500 мг бетайн/кг тэжээлд илүү тод илэрсэн. Идэвхжлийн өсөлт нь ферментийн үйлдвэрлэл нэмэгдсэний үр дүн эсвэл ферментийн каталитик үр ашиг нэмэгдсэний үр дүн байж болно.
Зураг 1 - 0 мг/кг, 1250 мг/кг эсвэл 2500 мг/кг бетаинаар баяжуулсан гахайнуудын гэдэсний хоол боловсруулах ферментийн идэвхжил.
In vitro туршилтаар NaCl-ийг нэмээд өндөр осмосын даралт үүсгэснээр трипсин ба амилазагийн идэвхжил дарангуйлагдсан нь батлагдсан. Энэхүү шинжилгээнд янз бүрийн түвшний бетаин нэмснээр NaCl-ийн дарангуйлах нөлөөг сэргээж, ферментийн идэвхжил нэмэгдсэн. Гэсэн хэдий ч NaCl-ийг буфер уусмалд нэмээгүй үед бетаин нь бага концентрацид ферментийн идэвхжилд нөлөөлдөггүй боловч өндөр концентрацид дарангуйлах нөлөө үзүүлдэг.
Гахайн тэжээлийн бетаинаар баяжуулсан өсөлтийн гүйцэтгэл болон тэжээлийн хувиргалтын түвшин нэмэгдсэнийг зөвхөн шингэц сайжирсан нь тайлбарлаж чадахгүй. Гахайн хоолны дэглэмд бетаин нэмэх нь амьтны тэжээлийн эрчим хүчний хэрэгцээг бууруулдаг. Энэхүү ажиглагдсан үр нөлөөний таамаглал нь бетаиныг эсийн доторх осмосын даралтыг хадгалахад ашиглаж болох үед ионы шахуургын хэрэгцээ буурдаг бөгөөд энэ нь эрчим хүч шаарддаг үйл явц юм. Эрчим хүчний хэрэглээ хязгаарлагдмал тохиолдолд бетаиныг нэмэлтээр хэрэглэх нь тэжээлийн хангамжийг нэмэгдүүлэхээс илүү өсөлтийн эрчим хүчний хангамжийг нэмэгдүүлэх замаар илүү тод илэрнэ гэж үзэж байна.
Гэдэсний ханыг бүрхсэн хучуур эдийн эсүүд нь шим тэжээлийн шингээлтийн үед люмены агууламжаас үүдэлтэй маш олон янзын осмотик нөхцөл байдлыг даван туулах шаардлагатай болдог. Үүний зэрэгцээ эдгээр гэдэсний эсүүд гэдэсний люмен болон сийвэнгийн хоорондох ус болон янз бүрийн шим тэжээлийн солилцоог хянах шаардлагатай байдаг. Эдгээр хүнд нөхцөл байдлаас эсийг хамгаалахын тулд бетаин нь чухал органик нэвтрэлт юм. Төрөл бүрийн эд эсэд бетаины концентрацийг ажиглахад гэдэсний эд эсэд бетаины агууламж нэлээд өндөр байдаг. Үүнээс гадна эдгээр түвшинд хоолны дэглэмийн бетаины агууламж нөлөөлдөг болохыг ажигласан. Тэнцвэртэй эсүүд илүү сайн үржиж, нөхөн сэргээх чадвартай байх болно. Тиймээс судлаачид гахайн дэгдээхэйнүүдийн бетаины түвшинг нэмэгдүүлэх нь арван хоёр нугасны виллигийн өндөр болон илеал криптийн гүнийг нэмэгдүүлж, вилли нь илүү жигд байдаг болохыг тогтоожээ.
Өөр нэг судалгаагаар арван хоёр нугас, цэврүү, илүүмийн овгоруудын өндрийн өсөлт ажиглагдсан боловч криптүүдийн гүнд ямар ч нөлөө үзүүлээгүй. Кокцидиозоор халдварласан бройлер тахианд ажиглагдсанчлан, бетайны гэдэсний бүтцэд үзүүлэх хамгаалалтын нөлөө нь тодорхой (осмотик) бэрхшээлүүдийн үед бүр ч чухал байж болно.
Гэдэсний саад нь голчлон нягт холбоостой уургуудаар хоорондоо холбогдсон хучуур эдийн эсүүдээс бүрддэг. Энэхүү саадын бүрэн бүтэн байдал нь үрэвсэл үүсгэх хортой бодис, эмгэг төрүүлэгч бактериудыг нэвтрүүлэхээс урьдчилан сэргийлэхэд чухал үүрэгтэй. Гахайн хувьд гэдэсний саадын сөрөг нөлөөг тэжээл дэх микотоксины бохирдлын үр дүн эсвэл дулааны стрессийн сөрөг нөлөөллийн нэг гэж үздэг.
Саадны нөлөөнд үзүүлэх нөлөөллийг хэмжихийн тулд эсийн шугамын in vitro туршилтыг ихэвчлэн трансепителийн цахилгаан эсэргүүцлийг (TEER) хэмжихэд ашигладаг. Бетаиныг хэрэглэснээр TEER сайжирсан болохыг олон in vitro туршилтаар ажиглаж болно. Батерейг өндөр температурт (42°C) өртөхөд TEER буурна (Зураг 2). Эдгээр халуунд өртсөн эсүүдийн өсөлтийн орчинд бетаин нэмэх нь TEER бууралтыг саармагжуулж, дулааны эсэргүүцэл нэмэгдсэнийг харуулж байна.
Зураг 2 - Өндөр температур болон бетайны эсийн трансепителийн эсэргүүцэлд (TEER) in vitro нөлөө.
Үүнээс гадна, гахайн бамбаруушнуудад хийсэн in vivo судалгаагаар 1250 мг/кг бетаин хэрэглэсэн амьтдын цэврүүний эдэд нягт холболтын уургууд (окклюдин, клаудин1, зонула окклюденс-1)-ийн экспрессийг хяналтын бүлэгтэй харьцуулан хэмжсэн. Үүнээс гадна, гэдэсний салст бүрхүүлийн гэмтлийн маркер болгон эдгээр гахайнуудын сийвэн дэх диамин оксидазын идэвхжил мэдэгдэхүйц буурсан нь гэдэсний саад тотгорыг илүү хүчтэй болгож байгааг харуулж байна. Өсөлт дуусч буй гахайнуудын хоолны дэглэмд бетаин нэмэхэд нядалгааны үед гэдэсний суналтын бат бэхийн өсөлтийг хэмжсэн.
Саяхан хэд хэдэн судалгаагаар бетаиныг антиоксидант системтэй холбож, чөлөөт радикалууд буурч, малониальдегид (MDA)-ийн түвшин буурч, глутатион пероксидазын (GSH-Px) идэвхжил сайжирсан гэж тодорхойлсон.
Бетаин нь зөвхөн амьтдад осмопротекторын үүрэг гүйцэтгэдэг төдийгүй. Үүнээс гадна олон бактери нь бетаиныг шинээр нийлэгжүүлэх эсвэл хүрээлэн буй орчноос тээвэрлэх замаар хуримтлуулж чаддаг. Бетаин нь хөхнөөс гарсан гахайнуудын ходоод гэдэсний зам дахь бактерийн тоонд эерэг нөлөө үзүүлдэг шинж тэмдэг илэрч байна. Цээжний бактерийн нийт тоо, ялангуяа бифидобактери ба лактобациллийн тоо нэмэгдсэн. Үүнээс гадна, ялгадаснаас Enterobacter-ийн хэмжээ бага байсан.
Эцэст нь, бетайны хөхнөөс гарсан гахайнуудын гэдэсний эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөө нь суулгалтын түвшинг бууруулдаг болохыг ажигласан. Энэ нөлөө нь тунгаас хамааралтай байж болно: 2500 мг/кг бетайн хоолны нэмэлт тэжээл нь суулгалтын түвшинг бууруулахад 1250 мг/кг бетайнаас илүү үр дүнтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч хөхнөөс гарсан гахайнуудын хоёр нэмэлт тэжээлийн түвшинд үзүүлэх гүйцэтгэл ижил төстэй байсан. Бусад судлаачид 800 мг/кг бетайн нэмэхэд хөхнөөс гарсан гахайнуудад суулгалтын түвшин болон тохиолдол бага байгааг харуулсан.
Бетайн pKa утга нь ойролцоогоор 1.8 байдаг бөгөөд энэ нь хэрэглэсний дараа бетайн HCl-ийн диссоциацид хүргэдэг бөгөөд энэ нь ходоодны хүчиллэгжилтэд хүргэдэг.
Сонирхолтой хоол бол бетайны гидрохлоридыг бетайны эх үүсвэр болгон хүчиллэгжүүлэх боломж юм. Хүний анагаах ухаанд бетайны гидрохлоридын нэмэлтийг ходоод гэдэсний асуудалтай, хоол боловсруулах эрхтний асуудалтай хүмүүсийг дэмжих зорилгоор пепсинтэй хамт хэрэглэдэг. Энэ тохиолдолд бетайны гидрохлоридыг давсны хүчлийн аюулгүй эх үүсвэр болгон ашиглаж болно. Гахайн тэжээлд бетайны гидрохлорид агуулагдах үед энэ шинж чанарын талаар мэдээлэл байхгүй ч энэ нь маш чухал байж болох юм.
Хөхнөөс гарсан гахайнуудын ходоодны шүүсний рН харьцангуй өндөр (рН>4) байж болох бөгөөд энэ нь пепсиний урьдал бодисыг түүний урьдал пепсиногенд идэвхжүүлэхэд нөлөөлдөг болохыг сайн мэддэг. Уургийн оновчтой боловсруулалт нь амьтдад энэ шим тэжээлийг сайн авахад чухал ач холбогдолтой төдийгүй. Үүнээс гадна, хоол боловсруулах эрхтний хямралын уураг нь боломжит эмгэг төрүүлэгчдийн хортой үржлийг үүсгэж, хөхнөөс гарсны дараах суулгалтын асуудлыг нэмэгдүүлдэг. Бетайн нь 1.8 орчим pKa утга багатай бөгөөд энэ нь хоол идсэний дараа бетайн HCl-ийн задралд хүргэж, ходоодны хүчиллэгжилтэд хүргэдэг.
Энэхүү богино хугацааны хүчиллэгжилт нь хүн болон нохойд хийсэн урьдчилсан судалгаагаар ажиглагдсан. 750 мг буюу 1500 мг бетаин гидрохлоридын нэг тунг хэрэглэсний дараа өмнө нь ходоодны хүчил бууруулагч бодисоор эмчилсэн нохойн ходоодны рН нь 7-оос 2 болж огцом буурсан. Гэсэн хэдий ч эмчлээгүй хяналтын нохойд ходоодны рН нь 2 орчим байсан нь бетаин гидрохлоридын нэмэлттэй холбоогүй байв.
Бетайн нь хөхнөөс гарсан гахайнуудын гэдэсний эрүүл мэндэд эерэг нөлөө үзүүлдэг. Энэхүү уран зохиолын тоймд бетайны шим тэжээлийн боловсруулалт, шингээлтийг дэмжих, бие махбодийн хамгаалалтын саадыг сайжруулах, бичил биетэнд нөлөөлөх, гахайнуудын хамгаалалтын чадварыг сайжруулах зэрэг янз бүрийн боломжуудыг онцолсон болно.